0引言
水工金屬結構經常在淡水或者海水環境中運行，表面設置防腐涂層是防止其腐蝕的主要手段，常用的防腐涂層是由金屬噴涂層和涂料層組成的復合防腐涂層。防腐涂層的附著力關系到涂層的使用性能和使用壽命，筆者對影響防腐涂層附著力的幾點因素進行分析和探討，提出提高涂層附著力的有效方法。
1防腐涂層材料
1.1金屬噴涂材料
金屬噴涂是熱噴涂技術，利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成涂層的方法。金屬噴涂材料與基體均為金屬材料，具有良好的結合力，通常金屬噴涂層與基體的附著力≥3.5 MPa,其附著力高于涂料層與金屬基體的附著力。根據不同的環境應選擇合適的金屬噴涂材料，淡水環境中的金屬熱噴涂材料宜采用鋅、鋅鋁合金；海水環境中的金屬熱噴涂材料宜采用鋁、鋁合金、鋅鋁合金、鋅。當材料為鋅或者鋁時，其含量越高則附著力越好；反之，則附著力下降。故選擇金屬噴涂材料時，鋅絲中的鋅含量應大于99.99% ,鋁絲中的鋁含量應大于99.5%,鋅鋁合金應選用 Zn-Al15.
1.2涂料層材料
涂料層的化學組成、機械性能對涂層附著力有著直接的影響，尤其是柔韌性，柔韌性好的涂層，附著力往往較好；硬或者脆的涂層，附著力往往較差。對于同樣厚度的涂層，多道涂層比一道涂層的附著力要好，故涂料層系統宜由底漆、中間漆和面漆組成。底漆應具有良好的附著力和防銹性能，中間漆應具有屏蔽性能且與底、面漆結合良好，面漆應具有耐久性和耐水性。選擇涂料時，各層油漆應盡量采用同一涂料廠家生產的產品，如果一個涂層系統采用不同廠家的產品，其配套性難以保證，若因特殊情況需采用非同一廠家產品，建議通過試驗確認其配套效果。
2表面預處理質量
表面預處理是指噴涂前對金屬底材表面進行凈化、粗化等處理，以形成所希望或者規定的表面狀況而進行的工作。表面預處理主要包括脫脂凈化、除銹處理。脫脂凈化是去除基體金屬表面的油、脂、機加工潤滑劑等有機物，常用方法一般有機械除油和化學脫脂兩類。除銹主要以噴砂拋丸為主，目的有兩個方面：一是除去銹蝕斑點和表面氧化皮以及舊漆層；二是對基體進行表面強化處理，同時噴砂拋丸可適當增加基體表面的粗糙度，增大基體表面與有機涂層間的接觸面積，有助于提高涂層的表面附著力。表面預處理質量的好壞決定著底層防腐涂層與金屬基體之間附著力的強度，在平滑的表面，涂層附著主要靠分子的化學活性；在粗糙的表面，涂層的附著以機械附著力為主，同時由于表面粗糙，接觸面積增大，通過分子活性發生的附著力也隨之加強[1].
大量工程實踐經驗表明，決定水工金屬結構防腐涂層附著力的最主要因素就是表面預處理質量。涂層在處理不良的金屬基體表面上無法發揮其最佳的結合能力，良好的表面處理，將有效提高涂層的附著力，延長涂料的使用壽命。當金屬基體表面的清潔度和粗糙度達到規范要求的范圍時，涂層和基底才能較好融合，從而具有理想的附著力。SL 105 要求在噴砂處理后基體金屬表面清潔度等級不低于 GB 8923 中規定的 Sa2.5級，表面粗糙度值應在 RZ40~150 μm 范圍內。局部缺陷部位可采用手工和動力工具進行局部修理，表面清潔度等級應達到《水工金屬結構防腐蝕規范》中規定的 St3 級。
3施工工藝
3.1環境溫濕度的影響
噴涂涂層需在晴朗干燥的天氣進行施工，因為溫度和濕度將會影響其附著力。環境溫度過高將在噴涂過程中使溶劑揮發，漆液黏度上升，表面過快凝結，氣泡留存于油漆層中；環境溫度過低，涂料流動性較差，分子活性低，不易粘結。環境濕度過大時，已經過預處理的鋼材容易再次發生氧化，噴涂時潮氣容易滲入漆膜以下，出現氣泡現象。因此，噴涂涂層時，環境空氣相對濕度應低于 85%,金屬表面溫度應不低于露點以上3℃。
3.2噴涂過程的影響
金屬熱噴涂施工與表面預處理的間隔時間應盡可能縮短，為了避免鋼材再次發生氧化，在潮濕或者工業大氣等環境下，應在 2 h 內噴涂完畢；在晴天或者濕度不大的條件下，最長不應超過 8 h.金屬熱噴涂常采用火焰或電弧加熱的方法將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態，加熱時溫度需控制得當，否則金屬涂層易出現熔融粗顆粒、起皮等缺陷，導致附著力降低。噴涂操作時應按照相關規定執行：（1）噴涂用的壓縮空氣應清潔、干燥，壓力不小于 0.4 MPa;（2）噴嘴與基體表面距離宜為100~200 mm;（3）噴槍應盡可能與基體表面垂直，噴束中心線與基體表面法線之間的夾角最大不應超過 45°；（4）相鄰噴幅之間應重疊 1/3;（5）上下兩遍之間的噴槍走向應相互垂直。
金屬噴涂層經檢驗合格后，應在任何冷凝發生之前進行涂料封閉，涂料封閉宜采用刷涂或者高壓無氣噴涂的方式施工，不宜使用輥涂等容易產生針孔或夾雜等缺陷的方式。若涂料說明書有特殊規定時，應按相關要求進行施工。
4涂層厚度
涂層和金屬底材及其相互間的作用力主要為內聚力和附著力。內聚力是涂層本身發生內聚的力，它隨涂層厚度的增加而增大；附著力是涂層與底材相結合的能力。在有多道涂層的情況下，當涂層厚度增加時，內聚力增大，而附著力不會增大，于是內聚力與附著力的比例發生了變化，附著力所占比例減小[2].所以，涂層厚度的增加會導致內聚力與附著力的比例向著不利于附著力的方向發展。即：內聚力越大時，涂層附著力越差；反之，附著力越好。這就是涂層很薄時不易剝落、涂層較厚時則容易呈片狀剝落的主要原因。
僅從附著力的角度來講，涂層不能過厚，但是從防腐效果和耐磨損程度來說，涂層又必須有一定的厚度。根據國家相關標準及各地施工使用情況，可結合表 1 中各涂層的推薦厚度和工程實際情況合理選擇涂層厚度，在不影響附著力的基礎上獲得最好的防腐效果。
5結語
防腐材料選擇、表面預處理質量、施工工藝及涂層厚度控制是影響水工金屬結構防腐涂層附著力的幾個主要因素。優質的防腐材料，良好的表面預處理，規范的施工噴涂，合理的涂層厚度能有效提高復合防腐涂層的附著力，從而提高涂層的整體防腐性能和使用壽命。
參考文獻：
[1] 王金鑫。淺談表面預處理對鋼結構防護涂層附著力的影響[J].中國涂料，2008（5）：66-68.
[2] 陳山南。涂層附著力的影響因素[J].涂料工業，1994（5）：21-25.
